WindowsのパフォーマンスモニタでCPUとディスクのロードアベレージを表示させる：Tech TIPS

Windows OSではロード・アベレージの値を表示させるコマンドは用意されていない。 ロード・アベレージの値を調べるには、パフォーマンス・モニタでProcessor Queue Lengthカウンタの値を調べる。ディスクのロード・アベレージはAvg. Disk Queue Lengthカウンタで得られる。

連載目次

解説

●「ロード・アベレージ」とは

　UNIXやLinuxなどのOSでは、システムの負荷状態を表すために「ロード・アベレージ」という指標がよく使われる（日本語にすると「CPU負荷の平均値」）。uptimeやw、topなどのコマンドでその値を確認できる。

Ubuntu Linuxでのロード・アベレージの例
UNIXやLinuxでは、uptimeやw、topなどのコマンドでロード・アベレージの値を確認できる。3つの数値は、それぞれ過去1分間、5分間、15分間のロード・アベレージ値の平均値。
　 （1）これがロード・アベレージ値。

　これらのコマンドでは3つの数値が表示されているが、それぞれ、過去1分間、5分間、15分間のロード・アベレージ値の平均を表している。この値をチェックすることにより、例えば1以下ならば（0にほとんど近ければ）システムの負荷が非常に軽いが、常態的に5とか10を超えるようだと負荷が高いのでなんらかの対策が必要だろう、といった判断ができる＊1。

　ロード・アベレージ値は、OS内で現在実行可能な状態にあるプロセスの数（プロセスの実行待ちキューの長さ＊2）を表している。例えば実行中のプロセスが10個あり、そのほかのプロセスはすべてウェイト状態（自発的なスリープやI/O完了待ち、イベント待ちなど、すぐには実行しない状態）にあれば、ロード・アベレージ値は10となる。ただし実行待ちプロセスの数というのは瞬間的な値なので、実際には過去1分や5分、15分といった間隔で平均値を求め、それが表示されている。

ロード・アベレージ
プロセス（スレッド）が生成されて実行可能状態になると、実行待ちの行列（キュー）に入れられる。プロセス・スケジューラは待ち行列から1つずつ取り出し、それをCPU（コア）に割り当て、実行を開始する。一定時間が経過したり、指示があると、実行を停止して、また待ち行列へ戻されたり、スリープしたりする。ロード・アベレージはこの実行可能状態になっていて、実行待ちキューに入っているプロセスの総数を一定時間ごとに平均した値である。実行可能状態ではないプロセス数は加算しない。なおコアごとの平均値ではないので、マルチコア／マルチプロセッサ・システムでは、ロード・アベレージが1を大きく超えていても、システム全体としての負荷は大きくない。

　なお、このロード・アベレージは単純に実行待ちプロセスの数を表したものであり、CPUのコア数は考慮していない。そのため、例えばシングル・コアのシステムでロード・アベレージが5なら負荷が高いといえるが、16コアのシステムならば全体的なCPU使用率は約30％しかなく、十分余裕がある。コアごとの平均値（コア数で割った値）にしていないのは、単に歴史的な経緯からであろうが、この値について検討する場合は、コア数なども考慮する必要がある。

　Windows OSではタスク・マネージャを使えばシステムの負荷を簡単に調べることができるが、ロード・アベレージ値を直接表示するコマンドやツールはない。だが、パフォーマンス・モニタを使ってプロセスの実行待ちキューの値を表示させれば、ロード・アベレージ・モニタとして利用できる。本TIPSでは、その方法について解説する。

●CPU使用率とロード・アベレージの違いについて

　タスク・マネージャではCPU使用率（もしくはコアごとの使用率）が％で表示されているが、これはロード・アベレージとは異なる。CPU使用率は、CPUがある単位時間内にどの程度利用されているか（プロセスを実行しているか）を示すもので、0〜100％の値を取る。CPUが常にプロセスを実行していれば100％となるが、実行待ち行列がいくら長くても100％までしか表示されない＊3。CPU使用率が常に100％になっているようなシステムは性能に余裕がないことを表しているが、さらにロード・アベレージ値を調査することにより、システムの負荷の傾向を把握できる。例えば1日のうち、数時間だけロード・アベレージ値が（コア当たりで換算して）5とか10になる程度なら問題は少ないが、ほぼ24時間ずっと大きな値を示しているようなら、負荷の軽減（分散）やシステムの増強などを考える必要があるだろう。

操作方法